Константин Савенков / Чемерицкий Евгений, 4 курс, mod-sem

На этом форуме публикуются и уточняются постановки задач студентам, а также отслеживается ход их выполнения

Модератор: staff

Константин Савенков / Чемерицкий Евгений, 4 курс, mod-sem

Сообщение Бычков Иван » 02 ноя 2009 01:31 pm

Тема

Настраиваемая среда выполнения дискретно-событийных имитационных моделей (СВ ДСИМ) с блочной архитектурой

Формулировка проблемы

Работа проходит в общем направлении создания среды выполнения дискретно-событийных имитационных моделей с расширяемой архитектурой. В 2008 году был выполнен обзор ряда СВ ДСИМ, в результате которого был разработана схема организации СВ из набора логических блоков. Набор блоков, их интерфейсы и функциональность позволяют скомпоновать среду выполнения с учётом требований конкретной задачи имитационного моделирования.
Прежде чем приступать к созданию прототипа СВ подобной архитектуры, необходимо описать алгоритмы работы компонентов СВ. Это предполагает выбор либо создание математической модели среды выполнения имитационных моделей, в рамках которой такие алгоритмы могут быть описаны.
Таким образом, в текущем году предполагается выбрать (либо разработать самостоятельно) математическую модель процесса выполнения ДСИМ и строго описать в рамках данной модели расширяемую архитектуру СВ ДСИМ: набор и характеристики логических блоков, алгоритмы их работы, интерфейсы.

План работ

TBD

Ожидаемые результаты

1. В начале сентября подготовлена и отправлена на ИММОД-2009 статья по результатам прошлого года.
2. Описание расширяемой архитектуры СВ ДСИМ в рамках выбранной математической модели.
3. Прототип реализации СВ ДСИМ, сконфигурированный для работы в одном из проектов ЛВК.
4. Статья, посвящённая расширяемой архитектуре СВ ДСИМ.
5. Статья, посвящённая экспериментальному исследованию прототипа СВ ДСИМ.[/quote]
Бычков Иван
Аспирант
 
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 23 сен 2008 01:19 pm

Сообщение Чемерицкий Евгений » 21 дек 2009 06:18 pm

Отчёт о проделанной за семестр работе

Цель работы

Цель работы – разработка библиотеки блоков среды выполнения (СВ) дискретно-событийных имитационных моделей, позволяющей быстро создавать СВ для решения конкретной задачи имитационного моделирования.

Актуальность работы

Для изучения сложных систем взаимодействующих объектов широко применяется компьютерное имитационное моделирование. Если при построении модели принято допущение о том, что изменение состояния исходной системы происходят мгновенно в определённый момент времени, и ему соответствует наблюдаемое событие, то такую модель называют дискретно-событийной. В частности, дискретно-событийное имитационное моделирование применяется при исследовании свойств вычислительных систем.
Как правило, в составе программы, при помощи которой выполняется имитационное моделирование, выделяют собственно имитационную модель (ИМ) и среду моделирования (СМ). СМ обычно включает в себя набор различных инструментальных средств: компилятор языка описания модели, систему контроля версий, среду прогона модели, визуализацию и т.д.. В данной работе рассматривается среда выполнения (СВ) имитационных моделей.
Конкретная задача имитационного моделирования предъявляет к СВ свои требования. Например, это могут быть требования к потребляемой памяти, масштабируемости, скорости отклика ИМ. Как показывает практика (и в том числе история ЛВК), существующие СВ часто не удовлетворяют требованиям конкретной задачи, какими бы универсальными они ни были. В результате, основной трудностью для разработчиков становится не построение модели объекта, а создание индивидуально спроектированной системы моделирования. Возникает закономерное желание упростить процесс её разработки.
Одним из способов упрощения разработки средств моделирования может служить повторное использование их частей. Как показывает анализ различных систем моделирования, идеи, применённые в процессе их разработки, во многом схожи. То есть, возможно многократное использование повторяющихся идей, воплощенных в жизнь лишь однажды. Это даёт надежду создания системы моделирования с наперёд заданными характеристиками при помощи набора готовых блоков.
Если в распоряжении разработчиков появится библиотека таких блоков, то процесс создания необходимого средства моделирования может заметно упроститься. Для предания СВ желаемых свойств достаточно изменить лишь малую часть составляющих её блоков. При этом, изменённые блоки могут быть в свою очередь включены в библиотеку и в будущем использованы повторно. Если библиотека блоков станет достаточно обширна, то создание среды моделирования может превратиться в компоновку готовых её частей.

Задача

Прежде чем приступать к созданию прототипа СВ настраиваемой архитектуры, необходимо описать алгоритмы работы её компонентов. Это предполагает выбор либо создание математической модели среды выполнения имитационных моделей, в рамках которой могут быть описаны соответствующие алгоритмы.
Таким образом, в текущем году предполагается выбрать (либо разработать самостоятельно) математическую модель процесса выполнения ДСИМ и строго описать в рамках данной модели расширяемую архитектуру СВ ДСИМ: набор и характеристики логических блоков, алгоритмы их работы, интерфейсы.
Далее станет возможным написание прототипа настраиваемой СВ. Созданный прототип должен обладать максимально удобным пользовательским интерфейсом, способностью к расширению пользовательскими модулями и соответствующими механизмами контроля.
Кроме того необходимо провести тестирование сконфигурированного прототипа на одной из задач ДСИМ. С помощью тестирования станут возможны выявление недостатков существующего решения и их последующая доработка.

Проделанная работа

Поиск подходящей математической модели СВ ДСИМ не дал результатов. Поэтому была создана собственная модель, на базе которой были описаны строгие формальные алгоритмы работы разрабатываемой СВ.
Затем была представлена базовая версия рабочего прототипа, которая реализует одну из возможных конфигураций СВ. При этом, какие-либо средства настройки её архитектуры на данный момент отсутствуют.
В ходе анализа созданного прототипа с точки зрения предъявляемых к реализации требований был выявлено несколько недостатков, в том числе и самой модели. В настоящее ведётся активное их исправление.
Кроме работы непосредственно над проектом курсовой, в течение семестра было подготовлено выступление на спецсеминаре, и написана статья по результатам работы прошлого года. Статья была подана на конференцию МОДЕЛИРОВАНИЕ-2010.

Дальнейшая деятельность

В следующем семестре планируется дополнить существующую программную реализацию механизмами контроля расширяемости на основе библиотеки Boost Concept Check Library. Затем можно будет приступить к написанию новых реализаций логических блоков. При этом параллельно будет проведено полное тестирование прототипа и его опробирование на существующих задачах моделирования.
Кроме того, планируется написать статью о средствах контроля расширяемости архитектуры СВ ДСИМ и отправить её на конференцию SYRCoSE.
Чемерицкий Евгений
Аспирант
 
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 14 дек 2008 02:18 pm


Вернуться в Студенческие задачи (2009-2010)

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron